شبیه سازی گردابه های بزرگ احتراق گاز سنتز و هیدروژن در محفظه احتراق گردابهدربند

محفظه های احتراق گردابهدربند پایداری احتراق را در سرعتهای بالا ی جریان بهبود میدهند. به همین دلیل، این محفظه ها برای احتراق سوختهای با درصد باالی هیدروژن مناسباند. این پژوهش بازده احتراق، توزیع دما و انتشار آلاینده ها را در یک محفظه احتراق گردابهدربند نسل سوم با سوخت گاز سنتز با درصدهای مختلف کربنمونوکسید و هیدروژن بررسی می کند. برای مدلسازی جریان آشفته از روش شبیه سازی گردابه های بزرگ و برای مدلسازی احتراق از مدل واکنشگاه نیمه مخلوط استفاده شده است. مکانیزم کاهشیافته ای با ۲۴ واکنش و ۱۳ گونه برای گاز سنتز استفاده شده است. نتایج شبیه سازی عددی نشان می دهند که با افزایش نسبت کربنمونوکسید در سوخت، سرعت و تکانه جریان های ورودی به داخل حفره کاهش می یابند که منجر به اختلاط ضعیف و کاهش بازده احتراق می شود. باالترین بازده احتراق با سوختی با درصد اجزای ۷۵% هیدروژن و ۲۵% مونوکسیدکربن به میزان ۹۴/۶۷% حاصل می شود، زیرا گردابه های بزرگ و پایداری را در حفره تشکیل می دهد که منجر به اختلاط بهتر می گردد. انتشار نیتروژناکسید، کربنمونوکسید و کربندیاکسید از محفظه احتراق با افزایش سهم کربنمونوکسید در سوخت افزایش می یابد که دلیل آن افزایش دمای بیشینه گاز و نسبت کربن به هیدروژن در سوخت است.

کلیدواژه ها:

محفظه احتراق گردابهدربند ، سوخت های غنی از هیدروژن ، گاز سنتز ، مدلسازی گردابه های بزرگ